JP2017224874A - Coding device, transmission device, and coding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化装置、伝送装置及び符号化方法に関する。 The present invention relates to an encoding device, a transmission device, and an encoding method.
近年、光伝送システムのデジタルコヒーレント受信器では、例えば、BCH符号やRS(Reed-Solomon)符号等の硬判定符号に比べて誤り訂正能力の高い軟判定符号であるLDPC(Low-Density Parity Check)符号のFEC(Forward Error Correction)がある。図12は、LDPC符号及び(LDPC符号+硬判定符号)を使用した誤り訂正のBER−SNR特性の一例を示す説明図である。図12に示すBER−SNR特性には、ウォータフォール及びエラーフロアを有し、ウォータフォールが急峻で、かつ、エラーフロアがなるべく低い位置にある場合に誤り訂正能力が高くなる。しかしながら、LDPC符号を使用した誤り訂正のBER−SNR特性では、光伝送システムに求められる伝送品質(BER(Bit Error Rate)≦1e-15)を達成できず、エラーフロアが生じる。 In recent years, in a digital coherent receiver of an optical transmission system, for example, an LDPC (Low-Density Parity Check) which is a soft decision code having a higher error correction capability than a hard decision code such as a BCH code or an RS (Reed-Solomon) code. There is a code FEC (Forward Error Correction). FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of BER-SNR characteristics of error correction using an LDPC code and (LDPC code + hard decision code). The BER-SNR characteristic shown in FIG. 12 has a waterfall and an error floor. When the waterfall is steep and the error floor is at a position as low as possible, the error correction capability becomes high. However, with the BER-SNR characteristics of error correction using an LDPC code, the transmission quality (BER (Bit Error Rate) ≦ 1e −15 ) required for an optical transmission system cannot be achieved, and an error floor occurs.
そこで、LDPC符号と硬判定符号とを組み合わせることで、図12に示すように、エラーフロアを抑制し、光伝送システムの伝送品質BER≦1e-15を達成できる。しかしながら、LDPC符号の他に、硬判定符号のFECも必要になるため、回路規模及び消費電力が増加する。 Therefore, by combining the LDPC code and the hard decision code, as shown in FIG. 12, the error floor can be suppressed and the transmission quality BER ≦ 1e -15 of the optical transmission system can be achieved. However, in addition to the LDPC code, an FEC of a hard decision code is also required, which increases the circuit scale and power consumption.
図13は、LDPC符号の列重み2以下のパリティ検査行列の一例を示す説明図である。パリティ検査行列では、図13に示すように、列重みが2以下の場合にエラーフロアの位置が高くなることが知られている。そこで、列重みが2以下の列が存在しないようにパリティ検査行列を設計することでエラーフロアが抑制できる場合が多く、しかも、ウォータフォールの傾きも急峻になる。 FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a parity check matrix having an LDPC code column weight of 2 or less. In the parity check matrix, as shown in FIG. 13, it is known that the position of the error floor becomes high when the column weight is 2 or less. Therefore, the error floor can often be suppressed by designing the parity check matrix so that there is no column having a column weight of 2 or less, and the slope of the waterfall becomes steep.
また、符号化装置の設計及び実装が容易で、誤り訂正能力が高い符号化方法として、RA(Repeat Accumulate)符号が知られている。図14は、RA符号のパリティ検査行列H20の一例を示す説明図である。図14に示すパリティ検査行列H20は、パリティビット列を演算する演算式を指定する行列である。パリティ検査行列H20は、メッセージのビット列の所定ビットの要素を代入する際の演算式に使用する情報演算行列H21と、パリティビットのビット列の所定ビットの要素を代入する際の演算式に使用するパリティ演算行列H22とを有する。情報演算行列H21は、ランダムな構造に近い行列であって、例えば、D1〜D3の3列×6行の行列である。パリティ演算行列H22は、対角線上の行列及び、その対角線から1行下の行列に規則的に“1”要素が配置される構造のP1〜P6の6列×6行の行列である。しかしながら、RA符号のパリティ演算行列H22は、列重みが2以下の構成であるため、エラーフロアが高くなる。そこで、パリティ演算行列H22の列重みを3以上の構成にしてエラーフロアを抑制する方法として、w3RA(Weight-3 Repeat Accumulate)符号がある。図15は、w3RA符号のパリティ検査行列H30の一例を示す説明図である。図15に示すw3RA符号のパリティ検査行列H30は、情報演算行列H31と、パリティ演算行列H32とを有する。パリティ演算行列H32は、対角線上の行列及び、対角線から1行下の行列の他に、対角線から3行下の行列に規則的に“1”要素が配置される構造の下三角行列である。 An RA (Repeat Accumulate) code is known as an encoding method that is easy to design and implement an encoding device and has high error correction capability. FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a parity check matrix H20 of the RA code. A parity check matrix H20 illustrated in FIG. 14 is a matrix that specifies an arithmetic expression for calculating a parity bit string. The parity check matrix H20 includes an information calculation matrix H21 used for an arithmetic expression when substituting a predetermined bit element of a message bit string and a parity used for an arithmetic expression when substituting a predetermined bit element of a bit string of parity bits. And an arithmetic matrix H22. The information calculation matrix H21 is a matrix close to a random structure, and is, for example, a matrix of 3 columns × 6 rows of D1 to D3. The parity calculation matrix H22 is a matrix of 6 columns × 6 rows of P1 to P6 having a structure in which “1” elements are regularly arranged in a matrix on a diagonal line and in a matrix one row below the diagonal line. However, since the RA code parity calculation matrix H22 has a configuration in which the column weight is 2 or less, the error floor becomes high. Therefore, there is a w3RA (Weight-3 Repeat Accumulate) code as a method of suppressing the error floor by setting the column weight of the parity calculation matrix H22 to 3 or more. FIG. 15 is an explanatory diagram of an example of the parity check matrix H30 of the w3RA code. A parity check matrix H30 of the w3RA code illustrated in FIG. 15 includes an information calculation matrix H31 and a parity calculation matrix H32. The parity calculation matrix H32 is a lower triangular matrix having a structure in which “1” elements are regularly arranged in a matrix on the diagonal line and a matrix on the first row below the diagonal line, in addition to a matrix on the third row below the diagonal line.
図16は、図15に示すパリティ検査行列H30を使用してメッセージを符号化する際の演算の一例を示す説明図である。尚、メッセージuは、[u1,u2,u3]で構成し、例えば、[101]とする。符号語cは、データ[u1,u2,u3]と、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]とを結合して、[u1,u2,u3,p1,p2,p3,p4,p5,p6]で構成する。パリティ検査行列H30の列毎に0(mod2)演算を使用してパリティビット列内の各パリティビットを順次算出する。 FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of a calculation performed when a message is encoded using the parity check matrix H30 illustrated in FIG. The message u is composed of [u1, u2, u3], for example, [101]. The code word c combines [u1, u2, u3, p1, p2, p3, p4] by combining the data [u1, u2, u3] and the parity bit sequence [p1, p2, p3, p4, p5, p6]. , P5, p6]. Each parity bit in the parity bit string is sequentially calculated using 0 (mod 2) operation for each column of the parity check matrix H30.
パリティ検査行列H30の1行目は、要素“1”に着目し、D1+D2+P1=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u1=1及びu2=0を代入して1+0+P1=0でP1=1とし、P1対応のパリティビットp1としてp1=1を算出する。パリティ検査行列H30の2行目は、要素“1”に着目し、D1+D3+P1+P2=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u1=1、u3=1及びP1=1を代入して1+1+1+P2=0でP2=1とし、P2対応のパリティビットp2としてp2=1を算出する。 The first row of the parity check matrix H30 focuses on the element “1” and is an arithmetic expression for 0 (mod 2) calculation of D1 + D2 + P1 = 0. Then, the calculation formula substitutes u1 = 1 and u2 = 0 to set P1 = 1 when 1 + 0 + P1 = 0, and calculate p1 = 1 as the parity bit p1 corresponding to P1. The second row of the parity check matrix H30 pays attention to the element “1”, and is an arithmetic expression of 0 (mod 2) calculation of D1 + D3 + P1 + P2 = 0. Then, u1 = 1, u3 = 1 and P1 = 1 are substituted into the arithmetic expression, P + 1 is set to 1 + 1 + 1 + P2 = 0, and p2 = 1 is calculated as a parity bit p2 corresponding to P2.
パリティ検査行列H30の3行目は、要素“1”に着目し、D3+P2+P3=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u3=1及びP2=1を代入して1+1+P3=0でP3=0とし、P3対応のパリティビットp3としてp3=0を算出する。パリティ検査行列H30の4行目は、要素“1”に着目し、D2+P1+P3+P4=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u2=0、P1=1及びP3=0を代入して0+1+0+P4=0でP4=1とし、P4対応のパリティビットp4としてp4=1を算出する。 The third row of the parity check matrix H30 is an arithmetic expression for 0 (mod2) calculation with D3 + P2 + P3 = 0, focusing on the element “1”. Then, the calculation formula substitutes u3 = 1 and P2 = 1 to set P3 = 0 when 1 + 1 + P3 = 0, and calculate p3 = 0 as the parity bit p3 corresponding to P3. The fourth row of the parity check matrix H30 is an arithmetic expression for 0 (mod 2) calculation of D2 + P1 + P3 + P4 = 0, paying attention to the element “1”. Then, the calculation formula substitutes u2 = 0, P1 = 1, and P3 = 0, 0 + 1 + 0 + P4 = 0, P4 = 1, and P4 = 1 is calculated as the parity bit p4 corresponding to P4.
パリティ検査行列H30の5行目は、要素“1”に着目し、D1+P2+P4+P5=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u1=1、P2=1及びP4=1を代入して1+1+1+P5=0でP5=1とし、P5対応のパリティビットp5としてp5=1を算出する。パリティ検査行列H30の6行目は、要素“1”に着目し、D2+D3+P3+P5+P6=0の0(mod2)演算の演算式となる。そして、演算式は、u2=0、u3=1、P3=0及びP5=1を代入して0+1+0+1+P6=0でP6=0とし、P6対応のパリティビットp6としてp6=0を算出する。 The fifth row of the parity check matrix H30 is an arithmetic expression for 0 (mod 2) calculation of D1 + P2 + P4 + P5 = 0 with attention paid to the element “1”. Then, the calculation formula substitutes u1 = 1, P2 = 1 and P4 = 1, 1 + 1 + 1 + P5 = 0 and P5 = 1, and P5 = 1 is calculated as a parity bit p5 corresponding to P5. The sixth row of the parity check matrix H30 focuses on the element “1” and is an arithmetic expression for 0 (mod 2) calculation of D2 + D3 + P3 + P5 + P6 = 0. Then, u2 = 0, u3 = 1, P3 = 0 and P5 = 1 are substituted into the arithmetic expression, 0 + 1 + 0 + 1 + P6 = 0, P6 = 0, and P6 = 0 as the parity bit p6 corresponding to P6.
その結果、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]=[110110]となる。そして、符号化装置は、データ[u1,u2,u3]=[101]とパリティビット列[110110]とを結合して符号語c[101110110]を出力できる。 As a result, the parity bit string [p1, p2, p3, p4, p5, p6] = [110110]. Then, the encoding device can output the codeword c [101110110] by combining the data [u1, u2, u3] = [101] and the parity bit string [110110].
しかしながら、w3RA符号を採用した場合でも、図16に示すようにパリティ検査行列H30内のパリティ演算行列H32のP4、P5及びP6の列重みが2以下になるため、エラーフロアを改善できない。 However, even when the w3RA code is adopted, the error floor cannot be improved because the column weights of P4, P5, and P6 of the parity calculation matrix H32 in the parity check matrix H30 are 2 or less as shown in FIG.
一つの側面では、エラーフロアを改善できる符号化装置、伝送装置及び符号化方法を提供することを目的とする。 An object of one aspect is to provide an encoding device, a transmission device, and an encoding method that can improve an error floor.
一つの態様では、符号化装置は、パリティ検査行列と、算出部と、選択部と、合成部とを有する。パリティ検査行列は、対角線上の行列及び、前記対角線上の1行下及び所定行下の巡回行列を有するパリティ演算行列と、情報演算行列とを有する。算出部は、メッセージのビット列の入力に応じて、パリティ演算行列及び情報演算行列で指定する演算式でパリティビット列を算出する際に使用するパリティビットの所定行数分の後方ビット列に全通りの初期値を設定して初期値毎にパリティビット列を算出する。選択部は、初期値毎のパリティビット列の後方ビット列が初期値と一致する場合に当該初期値のパリティビット列を選択する。合成部は、選択されたパリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語を出力する。 In one aspect, the encoding apparatus includes a parity check matrix, a calculation unit, a selection unit, and a synthesis unit. The parity check matrix includes a matrix on a diagonal line, a parity operation matrix having a cyclic matrix on the diagonal line and one row below the predetermined line, and an information operation matrix. The calculation unit, in accordance with the input of the bit string of the message, sets all the initial bit strings in the rear bit string for a predetermined number of rows of parity bits to be used when calculating the parity bit string with an arithmetic expression specified by the parity arithmetic matrix and the information arithmetic matrix. A value is set and a parity bit string is calculated for each initial value. The selection unit selects the parity bit string of the initial value when the backward bit string of the parity bit string for each initial value matches the initial value. The combining unit combines the selected parity bit string and the message bit string and outputs a codeword.
一つの側面として、エラーフロアを改善できる。 As one aspect, the error floor can be improved.
以下、図面に基づいて、本願の開示する、符号化装置、伝送装置及び符号化方法の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。以下の各実施例は、適宜、組合せても良い。 Hereinafter, embodiments of an encoding device, a transmission device, and an encoding method disclosed in the present application will be described in detail based on the drawings. The disclosed technology is not limited by the present embodiment. The following embodiments may be appropriately combined.
図1は、実施例1の光伝送装置1の一例を示す説明図である。光伝送装置1は、OTU(Optical-channel Transport Unit)フレーマ11と、送信処理部12と、DAC(Digital Analog Converter)13と、第1のLD(Laser Diode)14と、送信側光モジュール15とを有する。更に、光伝送装置1は、受信側光モジュール16と、第2のLD17と、ADC(Analog Digital Converter)18と、受信処理部19とを有する。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the
OTUフレーマ11は、例えば、クライアント信号をOTUフレームに変換すると共に、OTUフレームからクライアント信号を抽出する処理部である。送信処理部12は、符号化部21と、予等化部22とを有する。符号化部21は、OTUフレーマ11からのOTUフレームを符号化して符号語cを出力する符号化装置である。予等化部22は、例えば、波長分散補償、周波数オフセット補償、光モジュールの入出力特性補償等の各種信号処理を実行する処理部である。DAC13は、OTUフレームをアナログ変換する処理部である。送信側光モジュール15は、アナログ変換されたOTUフレームを第1のLD14からの光信号で光送信する処理部である。
The OTU framer 11 is, for example, a processing unit that converts a client signal into an OTU frame and extracts the client signal from the OTU frame. The transmission processing unit 12 includes an
受信側光モジュール16は、第2のLD17からの光信号でOTUフレームを受信する処理部である。ADC18は、OTUフレームをデジタル変換する処理部である。受信処理部19は、等化部23と、復元部24と、復号部25とを有する。等化部23は、例えば、波長分散補償、周波数オフセット補償、偏波モード分散補償、波形歪み補償等の各種信号処理を実行する処理部である。復元部24は、搬送波位相を復元する処理部である。復号部25は、符号化データを復号する処理部である。復号部25は、パリティ検査行列を使用して符号語を繰り返し復号することで誤り訂正を実行する。
The receiving-side
符号化部21は、w3RA符号のパリティ検査行列Hでデータを符号化して符号語cを出力する。符号化部21は、w3RA符号のパリティ検査行列Hを使用してデータを演算することでデータを符号化する。符号語cは、情報ビット列[u1,u2,u3]の3ビットと、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]の6ビットとを結合した、合計9ビットのビット列[u1,u2,u3,p1,p2,p3,p4,p5,p6]である。
The
図2は、w3RA符号のパリティ検査行列Hの一例を示す説明図である。図2に示すパリティ検査行列Hは、パリティビット列を演算する演算式を指定する行列であって、情報演算行列H1と、パリティ演算行列H2とを有する。情報演算行列H1は、D1,D2,D3の3列×6行の行列である。情報演算行列H1は、例えば、メッセージのビット列の所定ビットの要素を代入する際の演算式に使用する行列である。パリティ演算行列H2は、P1〜P6の6列×6行の行列である。パリティ演算行列H2は、例えば、パリティビット列の所定ビットの要素を代入する際の演算式に使用する行列である。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the parity check matrix H of the w3RA code. The parity check matrix H illustrated in FIG. 2 is a matrix that specifies an arithmetic expression for calculating a parity bit string, and includes an information operation matrix H1 and a parity operation matrix H2. The information calculation matrix H1 is a matrix of 3 columns × 6 rows of D1, D2, and D3. The information calculation matrix H1 is, for example, a matrix used for an arithmetic expression when a predetermined bit element of a message bit string is substituted. The parity calculation matrix H2 is a matrix of 6 columns × 6 rows of P1 to P6. The parity calculation matrix H2 is, for example, a matrix used for an arithmetic expression when a predetermined bit element of a parity bit string is substituted.
パリティ演算行列H2は、対角線上の行列と、対角線から1行下の巡回行列と、対角線から所定行、例えば、3行下の巡回行列とに規則的に“1”要素が配置される構造である。対角線から1行下の巡回行列は、P1列の2行目、P2列の3行目、P3列の4行目、P4列の5行目、P5列の6行目、P6列の1行目に“1”要素を配置する。対角線から3行下の巡回行列は、P1列の4行目、P2列の5行目、P3列の6行目、P4列の1行目、P5列の2行目、P6列の3行目に“1”要素を配置する。その結果、パリティ演算行列H2は、P1〜P6の全列の列重みは3以上となる。従って、エラーフロアを低減できる。 The parity calculation matrix H2 is a structure in which “1” elements are regularly arranged in a diagonal matrix, a cyclic matrix one row below the diagonal, and a predetermined number of rows from the diagonal, for example, a cyclic matrix three rows below. is there. The circulant matrix one row below the diagonal is the second row of column P1, the third row of column P2, the fourth row of column P3, the fifth row of column P4, the sixth row of column P5, and the first row of column P6. Place a “1” element in the eye. The circulant matrix three rows below the diagonal line is the fourth row of the P1 column, the fifth row of the P2 column, the sixth row of the P3 column, the first row of the P4 column, the second row of the P5 column, and the third row of the P6 column. Place a “1” element in the eye. As a result, in the parity calculation matrix H2, the column weights of all the columns P1 to P6 are 3 or more. Therefore, the error floor can be reduced.
パリティ検査行列Hの1行目はD1+D2+P1+P4+P6=0の0(mod2)演算の演算式、パリティ検査行列Hの2行目は、D1+D3+P1+P2+P5=0の0(mod2)演算の演算式となる。パリティ検査行列Hの3行目は、D3+P2+P3+P6=0の0(mod2)演算の演算式、パリティ検査行列Hの4行目は、D2+P1+P3+P4=0の0(mod2)演算の演算式となる。また、パリティ検査行列Hの5行目は、D1+P2+P4+P5=0の0(mod2)演算の演算式、パリティ検査行列Hの6列目は、D2+D3+P3+P5+P6=0の0(mod2)演算の演算式となる。パリティ検査行列H内の各行の演算式を使用してパリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。 The first row of the parity check matrix H is an arithmetic expression for 0 (mod 2) operation of D1 + D2 + P1 + P4 + P6 = 0, and the second row of the parity check matrix H is an arithmetic expression of 0 (mod 2) operation of D1 + D3 + P1 + P2 + P5 = 0. The third row of the parity check matrix H is an arithmetic expression for 0 (mod 2) operation of D3 + P2 + P3 + P6 = 0, and the fourth row of the parity check matrix H is an arithmetic expression of 0 (mod 2) operation of D2 + P1 + P3 + P4 = 0. The fifth row of the parity check matrix H is an arithmetic expression for 0 (mod2) calculation of D1 + P2 + P4 + P5 = 0, and the sixth column of the parity check matrix H is an arithmetic expression for 0 (mod2) calculation of D2 + D3 + P3 + P5 + P6 = 0. Parity bit strings [p1, p2, p3, p4, p5, p6] are calculated using the arithmetic expression of each row in the parity check matrix H.
図3は、実施例1の符号化部21の一例を示す説明図である。図3に示す符号化部21は、リピート部31と、インターリーバ部32と、結合部33と、アキュムレータ部34と、合成部35とを有する。リピート部31は、パリティ検査行列H内の情報演算行列H1の列の重みに応じてメッセージビットを複写する。リピート部31は、図2に示す情報演算行列H1の列重みが「3」であるため、3個のメッセージのビット列[u1,u2,u3]を複写する。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the
インターリーバ部32は、情報演算行列H1の行毎の“1”の配置状況に応じてビット列を並び替える。インターリーバ部32は、例えば、1行目の場合は[D1,D2,D3]の[110]であって、[D1,D2]のため、メッセージが[101]の場合、[10]となる。結合部33は、例えば、6個のEXOR(Exclusive-OR)33Aを有し、情報演算行列H1の行の重みに応じてビットを加算する。結合部33は、1行目の場合、[D1,D2,D3]の[110]であるため、D1+D2となる。尚、リピート部31、インターリーバ部32及び結合部33は、情報演算行列H1を構成し、図3に示すように、H1の重み(1)が回路の配線に相当する。例えば、1行目の場合、[D1,D2,D3]の[110]であるため、結合部33の1行目はu1及びu2のXORをとる。
The
アキュムレータ部34は、パリティ演算行列H2の構造に基づき、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。アキュムレータ部34は、例えば、w3RA符号のアキュムレータ部とし、後述する、EXOR51と、第1のシフトレジスタ52と、第2のシフトレジスタ53と、第3のシフトレジスタ54とを有する。合成部35は、メッセージのビット列[u1,u2,u3]と、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]とを結合して符号語[u1,u2,u3,p1,p2,p3,p4,p5,p6]を出力する。
The
しかしながら、パリティ検査行列Hの1行目は、D1+D2+P1+P4+P5=0の演算式であり、D1=1及びD2=0は要素を代入できるものの、P1、P4及びP5は未知である。そこで、所定行ψ=3個相当のP4、P5及びP6のパリティビット列[p4、p5、p6]の各パターンは、第1の初期値〜第8の初期値の8通りである。第1の初期値は[000]、第2の初期値は[001]、第3の初期値は[010]、第4の初期値は[011]、第5の初期値は[100]、第6の初期値は「101」、第7の初期値は[110]、第8の初期値は[111]である。尚、この全パターンの内、1個だけ必ず、[p4,p5、p6]の正解がある。尚、所定行は、パリティ演算行列H2内の所定行下、すなわち3行下の巡回行列であるため、3となる。 However, the first row of the parity check matrix H is an arithmetic expression of D1 + D2 + P1 + P4 + P5 = 0, and although D1 = 1 and D2 = 0 can substitute elements, P1, P4, and P5 are unknown. Therefore, each pattern of the parity bit string [p4, p5, p6] of P4, P5, and P6 corresponding to the predetermined row ψ = 3 is eight patterns from the first initial value to the eighth initial value. The first initial value is [000], the second initial value is [001], the third initial value is [010], the fourth initial value is [011], the fifth initial value is [100], The sixth initial value is “101”, the seventh initial value is [110], and the eighth initial value is [111]. Of all the patterns, only one correct answer is always [p4, p5, p6]. The predetermined row is 3 because it is a cyclic matrix below a predetermined row in the parity calculation matrix H2, that is, three rows below.
図4は、実施例1のアキュムレータ部34の一例を示す説明図である。図4に示すアキュムレータ部34は、2^(所定行数)=2^3=8個のアキュムレータ部を内蔵している。アキュムレータ部34は、第1のアキュムレータ部41Aと、第2のアキュムレータ部41Bと、第3のアキュムレータ部41Cと、第4のアキュムレータ部41Dと、第5のアキュムレータ部41Eとを有する。アキュムレータ部34は、第6のアキュムレータ部41Fと、第7のアキュムレータ部41Gと、第8のアキュムレータ部41Hと、第1の選択部42とを有する。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the
第1のアキュムレータ部41Aは、EXOR51と、第1のシフトレジスタ52と、第2のシフトレジスタ53と、第3のシフトレジスタ54とを有する。尚、第2〜第8のアキュムレータ部41B〜41Hも、第1のアキュムレータ部41Aと同様にEXOR51、第1〜第3のシフトレジスタ52〜54を有する。
The
第1のアキュムレータ部41Aは、[p4,p5,p6]=第1の初期値[000]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第2のアキュムレータ部41Bは、[p4,p5,p6]=第2の初期値[001]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第3のアキュムレータ部41Cは、[p4,p5,p6]=第3の初期値[010]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。
The
第4のアキュムレータ部41Dは、[p4,p5,p6]=第4の初期値[011]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第5のアキュムレータ部41Eは、[p4,p5,p6]=第5の初期値[100]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第6のアキュムレータ部41Fは、[p4,p5,p6]=第6の初期値[101]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第7のアキュムレータ部41Gは、[p4,p5,p6]=第7の初期値[110]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。第8のアキュムレータ部41Hは、[p4,p5,p6]=第8の初期値[111]に設定し、その設定結果に基づく、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]を算出する。
The
第1の選択部42は、第1〜第8のアキュムレータ部41A〜41Hから各パリティビット列を収集し、パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と、設定ビット列とが一致しているか否かを判定する。尚、後方ビット列は、所定行ψ個相当のビット列である。第1の選択部42は、第1のアキュムレータ部41Aのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第1の初期値[000]とが一致しているか否かを判定する。また、第1の選択部42は、第2のアキュムレータ部41Bのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第2の初期値[001]とが一致しているか否かを判定する。第1の選択部42は、第3のアキュムレータ部41Cのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第3の初期値[010]とが一致しているか否かを判定する。また、第1の選択部42は、第4のアキュムレータ部41Dのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第4の初期値[011]とが一致しているか否かを判定する。第1の選択部42は、第5のアキュムレータ部41Eのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第5の初期値[100]とが一致しているか否かを判定する。また、第1の選択部42は、第6のアキュムレータ部41Fのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第6の初期値[101]とが一致しているか否かを判定する。第1の選択部42は、第7のアキュムレータ部41Gのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第7の初期値[110]とが一致しているか否かを判定する。また、第1の選択部42は、第8のアキュムレータ部41Hのパリティビット列の場合、当該パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の第8の初期値[111]とが一致しているか否かを判定する。
The first selection unit 42 collects each parity bit string from the first to
第1の選択部42は、パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の初期値とが一致している場合、当該パリティビット列が正解と判断し、正解と判断されたパリティビット列をアキュムレータ部34の出力として合成部35に出力する。合成部35は、メッセージのビット列[u1,u2,u3]と、パリティビット列[p1,p2,p3,p4,p5,p6]とを結合して符号語[u1,u2,u3,p1,p2,p3,p4,p5,p6]を出力する。
When the rear bit string [p4, p5, p6] of the parity bit string matches the initial value being set, the first selection unit 42 determines that the parity bit string is correct and the parity bit string determined to be correct Is output to the
次に実施例1の光伝送装置1の動作について説明する。図5は、第1の符号化処理に関わる符号化部21の処理動作の一例を示すフローチャートである。図5において符号化部21は、メッセージのビット列[u1,u2,u3]を蓄積したか否かを判定する(ステップS11)。符号化部21は、メッセージのビット列[u1,u2,u3]を蓄積した場合(ステップS11肯定)、リピート部31のリピート処理を実行する(ステップS12)。
Next, the operation of the
符号化部21は、リピート処理を実行後、インターリーバ部32にてインターリーバ処理を実行する(ステップS13)。符号化部21は、結合部33にて結合処理を実行する(ステップS14)。符号化部21は、第1のアキュムレータ部41A〜第8のアキュムレータ部41Hで初期値毎のアキュムレート処理を並行して実行する(ステップS15)。符号化部21は、第1のアキュムレータ部41A〜第8のアキュムレータ部41Hのアキュムレート処理で初期値毎のパリティビット列を出力する(ステップS16)。
After executing the repeat process, the
符号化部21は、初期値毎に取得したパリティビット列内の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の初期値とを比較し(ステップS17)、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したパリティビット列を選択する(ステップS18)。符号化部21は、選択したパリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを生成し(ステップS19)、生成した符号語cを出力し(ステップS20)、図5に示す処理動作を終了する。
The
実施例1の符号化部21は、パリティ検査行列H内のパリティ演算行列H2の対角線上の行列と、対角線から1行下の巡回行列と、対角線から所定行、例えば、3行下の巡回行列とを有し、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列Hを有するため、エラーフロアを改善できる。
The
符号化部21は、パリティ検査行列H内の情報演算行列H1、パリティ演算行列H2及び[p4,p5,p6]に代入する各初期値に基づき、初期値毎のパリティビット列を算出し、パリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較する。そして、後方ビット列と初期値とが一致したパリティビット列を選択し、当該パリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを出力する。その結果、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列Hを使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
The
しかも、符号化部21は、初期値毎の第1〜第8のアキュムレータ部41A〜41Hを並列に配置し、[p4,p5,p6]の全パターンのパリティビット列を算出する。更に、符号化部21は、パリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較し、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したパリティビット列を選択する。その結果、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列Hを使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
Moreover, the
実施例1では、高い伝送品質が要求される光伝送システムにおいても、RA符号と同様のメリットを利用できる。しかも、硬判定の誤り訂正回路を併用しなくても済むため、回路規模及び消費電力を抑えた光伝送システムが実現できる。つまり、硬判定回路を持たずに受信BER≦1e-15を達成できる。 In the first embodiment, the same merit as the RA code can be used even in an optical transmission system that requires high transmission quality. In addition, since it is not necessary to use an error correction circuit for hard decision, an optical transmission system with reduced circuit scale and power consumption can be realized. That is, the reception BER ≦ 1e- 15 can be achieved without having a hard decision circuit.
上記実施例1のアキュムレータ部34は、パリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]の全パターンの初期値を設定した第1〜第8のアキュムレータ41A〜41Hを並列に配置した場合を例示した。しかしながら、このような構成に限定されるものではなく、単一のアキュムレータ部であっても良く、その場合の実施の形態につき、実施例2として以下に説明する。尚、実施例1の光伝送装置1と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。
The
実施例1と実施例2のアキュムレータ部とが異なるところは、第1〜第8のアキュムレータ部41A〜41Hを並列配置する代わりに、単一の第10のアキュムレータ部43で初期値を順次更新して各パターンのパリティビット列を順次出力する点にある。
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the initial values are sequentially updated by a single
図6は、実施例2のアキュムレータ部34Aの一例を示す説明図である。図6に示すアキュムレータ部34Aは、第10のアキュムレータ部43と、第2の選択部42Aとを有する。第10のアキュムレータ部43は、EXOR51と、第1のシフトレジスタ52と、第2のシフトレジスタ53と、第3のシフトレジスタ54と、パターンメモリ55と、設定部56とを有する。パターンメモリ55は、[p4,p5,p6]の全ての初期値を格納する領域である。設定部56は、パターンメモリ55内の各初期値を第1〜第3のシフトレジスタ52〜54に設定する。尚、初期値は、例えば、第1の[000]、第2の[001]、第3の[010]、第4の[011]、第5の[100]、第6の「101」、第7の[110]及び第8の[111]の8通りである。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an
設定部56は、パターンメモリ55から初期値を読み出し、読み出した初期値を第1〜第3のシフトレジスタ52〜54に更新することで、初期値毎のパリティビット列を順次出力する。つまり、第10のアキュムレータ部43は、設定部56の初期値の更新に応じて、初期値毎のパリティビット列を順次出力する。
The setting
第2の選択部42Aは、第10のアキュムレータ部43からの初期値のパリティビット列を順次入力し、入力したパリティビット列の後方ビット列[p4,p5,p6]と設定中の初期値とを比較する。第2の選択部42Aは、後方ビット列と設定中の初期値とが一致した場合に当該パリティビット列を出力する。第2の選択部42Aは、後方ビット列と設定中の初期値とが一致しなかった場合、当該パリティビット列を破棄する。尚、設定部56は、第2の選択部42Aで後方ビット列と設定中の初期値とが一致するまで初期値を順次設定する。
The
次に実施例2の光伝送装置1の動作について説明する。図7は、実施例2の第2の符号化処理に関わる符号化部21の処理動作の一例を示すフローチャートである。図7において符号化部21は、ステップS14にて結合処理を実行した後、第10のアキュムレータ部43に初期値を設定する(ステップS31)。符号化部21は、第10のアキュムレータ部43の初期値に基づき、アキュムレート処理を実行する(ステップS32)。
Next, the operation of the
符号化部21は、アキュムレート処理で初期値のパリティビット列を取得する(ステップS33)。符号化部21は、設定したパリティビット列内の後方ビット列と現在設定中の初期値とを比較し(ステップS34)、後方ビット列と現在設定中の初期値とが一致したか否かを判定する(ステップS35)。符号化部21は、後方ビット列と初期値とが一致した場合(ステップS35肯定)、一致したパリティビット列を選択する(ステップS36)。
The
符号化部21は、選択したパリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを生成し(ステップS37)、生成した符号語cを出力し(ステップS38)、図7に示す処理動作を終了する。符号化部21は、後方ビット列と初期値とが一致しなかった場合(ステップS35否定)、未設定の初期値を第10のアキュムレータ部43に設定し(ステップS39)、アキュムレート処理を実行すべく、ステップS32に移行する。
The
実施例2の符号化部21は、単一の第10のアキュムレータ部43で初期値を順次設定して初期値毎のパリティビット列を順次算出し、算出したパリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較する。符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致している場合に当該パリティビット列を出力する。更に、符号化部21は、当該パリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを出力する。その結果、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列Hを使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
The
尚、実施例1及び2のアキュムレータ部34(34A)の構成に限定されるものではなく、並列処理及び更新処理を併用したアキュムレータ部にしても良く、その実施の形態につき、実施例3として以下に説明する。尚、実施例1の光伝送装置1と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。
In addition, it is not limited to the structure of the accumulator part 34 (34A) of Example 1 and 2, You may be made into the accumulator part which used the parallel processing and the update process together, and it is referred to as Example 3 below about the embodiment. Explained. The same components as those of the
実施例1のアキュムレータ部34と実施例3のアキュムレータ部34Bとが異なるところは、第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dの4台にし、各第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dで2種類の初期値を設定可能にした点にある。
The difference between the
図8は、実施例3のアキュムレータ部34Bの一例を示す説明図である。図8に示すアキュムレータ部34Bは、第11のアキュムレータ部44Aと、第12のアキュムレータ部44Bと、第13のアキュムレータ部44Cと、第14のアキュムレータ部44Dと、第3の選択部42Bとを有する。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of the
第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dは、EXOR51と、第1〜第3のシフレジスタ部52〜54と、パターンメモリ55Aと、設定部56Aとを有する。
The 11th to
第11のアキュムレータ部44Aのパターンメモリ55Aには、2種類の初期値として、第1の初期値[000]及び第2の初期値[001]を格納している。第11のアキュムレータ部44Aの設定部56Aは、第1の初期値[000]及び第2の初期値[001]を設定可能にしている。
The
第12のアキュムレータ部44Bのパターンメモリ55Aには、2種類の初期値として、第3の初期値[010]及び第4の初期値[011]を格納している。第12のアキュムレータ部44Bの設定部56Aは、第3の初期値[010]及び第4の初期値[011]を設定可能にしている。
The
第13のアキュムレータ部44Cのパターンメモリ55Aには、2種類の初期値として、第5の初期値[100]及び第6の初期値[101]を格納している。第13のアキュムレータ部44Cの設定部56Aは、第5の初期値[100]及び第6の初期値[101]を設定可能にしている。
The
第14のアキュムレータ部44Dのパターンメモリ55Aには、2種類の初期値として、第7の初期値[110]及び第8の初期値[111]を格納している。第14のアキュムレータ部44Dの設定部56Aは、第7の初期値[110]及び第8の初期値[111]を設定可能にしている。
The
第3の選択部42Bは、第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dから初期値毎のパリティビット列を並列に入力する。第3の選択部42Bは、初期値のパリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較し、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したか否かを判定する。第3の選択部42Bは、パリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とが一致した場合に当該パリティビット列を選択出力する。また、第3の選択部42Bは、パリティビット列の後方ビット列と初期値とが一致しなかった場合に当該パリティビット列を破棄する。
The
次に実施例3の光伝送装置1の動作について説明する。図9は、実施例3の第3の符号化処理に関わる符号化部21の処理動作の一例を示すフローチャートである。図9において符号化部21は、ステップS14にて結合処理を実行した後、第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dに初期値を設定する(ステップS41)。符号化部21は、第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dの初期値に基づき、アキュムレート処理を実行する(ステップS42)。
Next, the operation of the
符号化部21は、アキュムレート処理で初期値のパリティビット列を取得する(ステップS43)。符号化部21は、設定したパリティビット列内の後方ビット列と現在設定中の初期値とを比較し(ステップS44)、後方ビット列と現在設定中の初期値とが一致したか否かを判定する(ステップS45)。符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致した場合(ステップS45肯定)、一致した初期値のパリティビット列を選択する(ステップS46)。
The
符号化部21は、選択したパリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを生成し(ステップS47)、生成した符号語を出力し(ステップS48)、図9に示す処理動作を終了する。符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致しなかった場合(ステップS45否定)、未設定の初期値を第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dに設定し(ステップS49)、アキュムレート処理を実行すべく、ステップS42に移行する。
The
実施例3の符号化部21は、第11〜第14のアキュムレータ部44A〜44Dで初期値を順次設定して初期値毎のパリティビット列を順次算出し、算出したパリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較する。符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致している場合に当該パリティビット列を出力する。更に、符号化部21は、当該パリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを出力する。その結果、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列Hを使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
The
尚、上記実施例1〜3では、w3RA符号を例示したが、w3RA符号に限定されるものではなく、空間結合RA符号にも適用できるため、その実施の形態につき、実施例4として以下に説明する。尚、実施例1と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。 In the first to third embodiments, the w3RA code is exemplified. However, the present invention is not limited to the w3RA code and can be applied to a spatially coupled RA code. Therefore, the embodiment will be described below as a fourth embodiment. To do. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Example 1, and the description of the overlapping structure and operation | movement is abbreviate | omitted.
空間結合RA符号は、RA符号又はw3RA符号の情報演算行列H11が空間結合LDPCで構成し、各要素行列を空間と見立てて結合している。図10は、空間結合RA符号のパリティ検査行列H10の一例を示す説明図である。 In the spatially-coupled RA code, the information calculation matrix H11 of the RA code or the w3RA code is configured by a spatially-coupled LDPC, and each element matrix is regarded as a space and coupled. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of the parity check matrix H10 of the spatially-coupled RA code.
図10に示すパリティ検査行列H10は、情報演算行列H11と、パリティ演算行列H12とを有する。パリティ演算行列H12は、対角線上の行列と、対角線から1行下の巡回行列と、対角線から所定行、例えば、4行下の巡回行列とに規則的に“1”要素を配置する構造である。この場合、パリティ演算行列H12内の所定行、すなわち4桁の後方ビット列[p9,p10,p11,p12]の16通りの全パターンの設定ビット列を16台のアキュムレータ部に設定する。初期値は、2^(所定行数)=2^4=16通りである。16台のアキュムレータ部を並列配置するものとする。その結果、16台のアキュムレータ部は、設定ビット列毎に16通りのパリティビット列を出力する。
A parity check matrix H10 illustrated in FIG. 10 includes an information operation matrix H11 and a parity operation matrix H12. The parity calculation matrix H12 has a structure in which “1” elements are regularly arranged in a diagonal matrix, a cyclic matrix one row below the diagonal, and a cyclic matrix below the predetermined row, for example, four rows from the diagonal. . In this case, 16 set bit strings of all 16 patterns of a predetermined row in the parity calculation matrix H12, that is, a 4-digit backward bit string [p9, p10, p11, p12] are set in 16 accumulator units. The initial value is 2 ^ (predetermined number of rows) = 2 ^ 4 = 16. Assume that 16 accumulator units are arranged in parallel. As a result, the 16
そして、第1の選択部42は、パリティビット列の後方ビット列[p9,p10,p11,p12]と設定中の初期値とが一致しているか否かを判定し、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したパリティビット列を合成部35に出力する。
Then, the first selection unit 42 determines whether or not the backward bit string [p9, p10, p11, p12] of the parity bit string matches the initial value being set, and the backward bit string and the initial value being set A parity bit string that matches is output to the
図11Aは、本発明を適用しない空間結合RA符号(巡回なし)の誤り訂正のBER−SNR特性の一例を示す説明図である。図11Aに示す例では、パリティ演算行列H12内に列重みが2以下の列が存在するため、エラーフロアが発生している。これに対して、図11Bは、実施例4の空間結合RA符号(巡回あり)の誤り訂正のBER−SNR特性の一例を示す説明図である。図11Bに示す例では、パリティ演算行列H12内の全ての列の列重みが3以上の構成であるため、エラーフロアが改善している。 FIG. 11A is an explanatory diagram illustrating an example of a BER-SNR characteristic of error correction of a spatially-coupled RA code (no cyclic) to which the present invention is not applied. In the example shown in FIG. 11A, an error floor occurs because a column having a column weight of 2 or less exists in the parity calculation matrix H12. In contrast, FIG. 11B is an explanatory diagram illustrating an example of a BER-SNR characteristic of error correction of the spatially-combined RA code (with cyclic) according to the fourth embodiment. In the example shown in FIG. 11B, the error floor is improved because the column weights of all the columns in the parity calculation matrix H12 are 3 or more.
実施例4の符号化部21は、空間結合RA符号のパリティ検査行列H10内のパリティ演算行列H12の対角線上の行列と、対角線から1行下の巡回行列と、対角線から4行下の巡回行列とを有し、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列H10を有する。その結果、エラーフロアを改善できる。
The
実施例4の符号化部21は、パリティ検査行列H10内の情報演算行列H11、パリティ演算行列H12及び[p9,p10,p11,p12]に代入する各初期値に基づき、初期値毎のパリティビット列を算出する。符号化部21は、初期値毎のパリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較する。そして、符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したパリティビット列を出力し、当該パリティビット列とメッセージのビット列とを結合して符号語cを出力する。その結果、空間結合RA符号の全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列H10を使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
The
しかも、実施例4の符号化部21は、初期値毎にアキュムレータ部34を並列に配置し、[p9,p10,p11,p12]の全パターンのパリティビット列を算出し、パリティビット列の後方ビット列と設定中の初期値とを比較する。符号化部21は、後方ビット列と設定中の初期値とが一致したパリティビット列を出力する。その結果、全ての列の列重みが3以上のパリティ検査行列H10を使用した場合でもパリティビット列を算出できる。
In addition, the
実施例4では、空間結合RA符号に適用することで、符号化処理を過度に複雑化することなく、高いエラー訂正能力と低いエラーフロアとを両立できる。 In the fourth embodiment, by applying to the spatially coupled RA code, it is possible to achieve both a high error correction capability and a low error floor without excessively complicating the encoding process.
尚、上記実施例1〜3では、パリティ演算行列H2内の対角線上の行列、対角線から1行下の巡回行列、対角線から3行下の巡回行列で構成したが、これらの構成に限定されるものではなく、適宜変更可能であることは言うまでもない。所定行は対角線から3行下、若しくは4行下に限定されるものではなく、適宜変更可能である。 In the first to third embodiments, the diagonal matrix in the parity calculation matrix H2, the cyclic matrix one row below the diagonal line, and the cyclic matrix three rows below the diagonal line are used. However, the configurations are limited to these configurations. Needless to say, it can be changed as appropriate. The predetermined line is not limited to three lines or four lines below the diagonal, and can be changed as appropriate.
実施例4の符号化部21は、空間結合RA符号を実施例1のアキュムレータ部34に適用して説明したが、実施例2のアキュムレータ部34Aや実施例3のアキュムレータ部34Bに適用しても良く、適宜変更可能である。
The
また、上記実施例の符号化部21は、光伝送装置1に内蔵したが、光信号に限定されるものではなく、電気信号を符号化する場合にも適用可能である。
Moreover, although the
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。 In addition, each component of each part illustrated does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each part is not limited to the one shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be configured.
更に、各装置で行われる各種処理機能は、CPU(Central Processing Unit)(又はMPU(Micro Processing Unit)、MCU(Micro Controller Unit)等のマイクロ・コンピュータ)上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、CPU(又はMPU、MCU等のマイクロ・コンピュータ)で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。 Furthermore, various processing functions performed in each device are performed on a CPU (Central Processing Unit) (or a microcomputer such as an MPU (Micro Processing Unit), MCU (Micro Controller Unit), etc.) in whole or in part. You may make it perform. Various processing functions may be executed entirely or arbitrarily on a program that is analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU) or hardware based on wired logic. Needless to say.
1 光伝送装置
21 符号化部
34、34A、34B アキュムレータ部
41A〜41H 第1〜第8のアキュムレータ部
42 第1の選択部
42A 第2の選択部
42B 第3の選択部
43 第10のアキュムレータ部
44A〜44D 第11〜第14のアキュムレータ部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
メッセージのビット列の入力に応じて、前記パリティ演算行列及び前記情報演算行列で指定する演算式でパリティビット列を算出する際に使用するパリティビットの前記所定行数分の後方ビット列に全通りの初期値を設定して、前記初期値毎にパリティビット列を算出する算出部と、
前記初期値毎の前記パリティビット列の後方ビット列が前記初期値と一致する場合に当該初期値のパリティビット列を選択する選択部と、
選択されたパリティビット列と前記メッセージのビット列とを結合して符号語を出力する合成部と
を有することを特徴とする符号化装置。 A parity check matrix having a matrix on a diagonal line, a parity operation matrix having a cyclic matrix one row below and a predetermined row below the diagonal line, and an information operation matrix;
Depending on the input of the bit string of the message, all the initial values in the rear bit string of the predetermined number of rows of the parity bits used when calculating the parity bit string with the arithmetic expression specified by the parity arithmetic matrix and the information arithmetic matrix And calculating a parity bit string for each initial value;
A selection unit that selects a parity bit string of the initial value when a backward bit string of the parity bit string for each initial value matches the initial value;
An encoding apparatus, comprising: a combining unit that combines the selected parity bit string and the bit string of the message to output a code word.
前記初期値毎に前記パリティビット列を算出するアキュムレータ部を2^(所定行数)個有し、これらアキュムレータ部を並列配置することを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 The calculation unit includes:
2. The encoding apparatus according to claim 1, comprising 2 ^ (predetermined number of rows) accumulator units for calculating the parity bit string for each initial value, and arranging these accumulator units in parallel.
前記初期値を設定する設定部と、
前記設定部にて設定された前記初期値毎に前記パリティビット列を算出するアキュムレータ部と
を有することを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 The calculation unit includes:
A setting unit for setting the initial value;
The encoding apparatus according to claim 1, further comprising: an accumulator unit that calculates the parity bit string for each of the initial values set by the setting unit.
前記初期値を設定する設定部と、
前記設定部にて設定された前記初期値毎に前記パリティビット列を算出する複数のアキュムレータ部とを有し、これらアキュムレータ部を並列配置することを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 The calculation unit includes:
A setting unit for setting the initial value;
The encoding apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of accumulator units that calculate the parity bit string for each of the initial values set by the setting unit, wherein the accumulator units are arranged in parallel.
weight−3 Repeat Accumulate符号のパリティ検査行列であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の符号化装置。 The parity check matrix is
5. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the encoding apparatus is a parity check matrix of a weight-3 Repeat Accumulate code.
空間結合Repeat Accumulate符号のパリティ検査行列であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の符号化装置。 The parity check matrix is
5. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the encoding apparatus is a parity check matrix of a spatially coupled Repeat Accumulate code.
前記符号化装置は、
対角線上の行列及び、前記対角線上の1行下及び所定行下の巡回行列を有するパリティ演算行列と、情報演算行列とを有するパリティ検査行列と、
前記メッセージのビット列の入力に応じて、前記パリティ演算行列及び前記情報演算行列で指定する演算式でパリティビット列を算出する際に使用するパリティビットの前記所定行数分の後方ビット列に全通りの初期値を設定して、前記初期値毎にパリティビット列を算出する算出部と、
前記初期値毎の前記パリティビット列の後方ビット列が前記初期値と一致する場合に当該初期値のパリティビット列を選択する選択部と、
選択されたパリティビット列と前記メッセージのビット列とを結合して符号語を出力する合成部と
を有することを特徴とする伝送装置。 A transmission device including a coding device that outputs a code word in response to input of a bit string of a message,
The encoding device includes:
A parity check matrix having a matrix on a diagonal line, a parity operation matrix having a cyclic matrix one row below and a predetermined row below the diagonal line, and an information operation matrix;
In accordance with the bit string input of the message, all the initial bit strings in the rear bit string corresponding to the predetermined number of rows of parity bits used when calculating the parity bit string by the arithmetic expression specified by the parity arithmetic matrix and the information arithmetic matrix A calculation unit for setting a value and calculating a parity bit string for each initial value;
A selection unit that selects a parity bit string of the initial value when a backward bit string of the parity bit string for each initial value matches the initial value;
A transmission apparatus comprising: a combining unit that combines the selected parity bit string and the bit string of the message to output a code word.
メッセージのビット列の入力に応じて、前記パリティ演算行列及び前記情報演算行列で指定する演算式でパリティビット列を算出する際に使用するパリティビットの前記所定行数分の後方ビット列に全通りの初期値を設定して、前記初期値毎にパリティビット列を算出し、
前記初期値毎の前記パリティビット列の後方ビット列が前記初期値と一致する場合に当該初期値のパリティビット列を選択し、
選択されたパリティビット列と前記メッセージのビット列とを結合して符号語を出力する
処理を実行することを特徴とする符号化方法。 A parity check matrix having a matrix on a diagonal line, a parity operation matrix having a cyclic matrix below and one row below the diagonal line, and an information operation matrix,
Depending on the input of the bit string of the message, all the initial values in the rear bit string of the predetermined number of rows of the parity bits used when calculating the parity bit string with the arithmetic expression specified by the parity arithmetic matrix and the information arithmetic matrix To calculate a parity bit string for each initial value,
When a backward bit string of the parity bit string for each initial value matches the initial value, the parity bit string of the initial value is selected,
An encoding method comprising: executing a process of combining the selected parity bit string and the bit string of the message to output a code word.
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